CN105566635A - 改进的3d打印光敏胶用树脂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种改进的3D打印光敏胶用树脂，其化学结构如下所示：本发明还提供了上述改进的3D打印光敏胶用树脂的制备方法。本发明的改进的3D打印光敏胶用树脂涂膜后经385nmUV-LED灯照射后具有快速固化能力，可广泛使用在如汽车、工业维护、医疗、创意等技术领域。

Description

改进的3D打印光敏胶用树脂及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料领域，涉及一种改进的3D打印光敏胶用树脂及其制备方法。
背景技术
高速光固化成型技术近几年在世界范围内得到广泛应用，特别是3D打印技术，其主要通过逐层增加材料来制造三维制品的一种所谓增材成型技术，具有能耗小、成本低、成形精度高等特点，能够打印传统加工方式无法加工的任意构造复杂的零件。目前提供的3D打印光敏胶的发展还存在一些问题：目前的3D打印胶主要为热塑性材料，如由PLA及ABS等高分子材料制成，成型过程中需要加热，导致使用不便。再有成形的3D制品颜色单一，不能够达到全彩色，制成的3D打印材料不具备夜间视度性，功能性较差。
基于以上背景，需要发展一种具有夜光功能的、不需加热且能快速固化成型改进的3D打印光敏胶用树脂及其制备方法。
发明内容
针对现有技术中的上述技术问题，本发明提供了一种改进的3D打印光敏胶用树脂及其制备方法，所述的这种改进的3D打印光敏胶用树脂及其制备方法要解决现有技术中的3D打印胶成型过程中需要加热，导致使用不便；而且成形的3D制品颜色单一，制成的3D打印材料不具备夜间视度性和功能性较差的技术问题。
本发明提供了一种改进的3D打印光敏胶用树脂，其化学结构如下所示：
其中：m为1-30范围内的整数。
本发明还提供了上述一种改进的3D打印光敏胶用树脂的制备方法，包括如下步骤：
1)按照重量分数称取如下的物质：
所述的阻聚剂为对苯二酚、2-叔丁基对苯二酚、2，5-二叔丁基对苯二酚、对苯醌、甲基氢醌、或者对羟基苯甲醚中的任意一种或两种以上的混合物；所述的催化剂为氯铂酸的异丙醇溶液、氯铂酸的四氢呋喃溶液、氯铂酸、RuCl2(PPh3)3、pd/Al2O3、pt/Al2O3、高分子金属络合催化剂、或者有机硅高分子金属络合催化剂中的任意一种或两种以上的混合物；
2)将苯基含氢硅油和双季戊四醇六丙烯酸酯加入到一个反应容器中，再加入阻聚剂，通入保护气体，搅拌并加热，升温至60～80℃，加入催化剂，搅拌下恒温3～5h，停止加热，待温度降到室温，即得改进的3D打印光敏胶用树脂。
进一步的，上述的一种改进的3D打印光敏胶用树脂的制备方法，各反应原料和重量份数如下：
所述的阻聚剂为2-叔丁基对苯二酚、2，5-二叔丁基对苯二酚按质量比1：1组成的混合物；所述的催化剂为氯铂酸的异丙醇溶液。
进一步的，上述的述的一种改进的3D打印光敏胶用树脂的制备方法，其特征在于：各反应原料和重量份数如下：
所述的阻聚剂为对苯二酚、对羟基苯甲醚按质量比1：2组成的混合物；
所述的催化剂为氯铂酸的四氢呋喃溶液。
上述反应的方程式如下：
本发明的一种改进的3D打印光敏胶用树脂涂膜固化后含有众多可交联的丙烯酸酯结构，在385nm的UV-LED光源照射下可实现快速固化。本发明所得的改进的3D打印光敏胶用树脂涂膜后经385nmUV-LED灯照射预涂改进的3D打印光敏胶用树脂的载玻片的表面，按照指触法(用手指按压固化一段时间的改进的3D打印光敏胶用树脂的表面，以不粘手作为完全固化的标准，用改进的3D打印光敏胶用树脂完全固化时所用的最短时间来表征)，经检测，本发明的快干改进的3D打印光敏胶用树脂的固化时间为1-5s。
本发明和已有技术相比，其技术进步是显著的。本发明的改进的3D打印光敏胶用树脂，经涂膜后具有较快的固化速度和具有夜间发光效果，特别适用于385nmUV-LED光源照射固化。且其制备方法由于工艺简单，易控制，因此具有技术成熟、快速、高效等特点，且适于工业化生产。可广泛使用在如汽车、工业维护、医疗、创意等技术领域。
附图说明
图1是本发明的一种改进的3D打印光敏胶用树脂通过红外色谱仪进行红外光谱分析所得的红外光谱图。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进一步详细描述，但并不限制本发明。
本发明各实施例所用的原料中除特殊表明的厂家及规格外，其他原料均为市售，规格均为化学纯。
本发明所用的各种设备的型号及生产厂家的信息如下：
GFJ-0.4型高速分散机，上海新诺仪器设备有限公司生产。
实施例1
一种改进的3D打印光敏胶用树脂，按重量份数计算，其原料组成及含量如下：
所述的阻聚剂为2-叔丁基对苯二酚、2，5-二叔丁基对苯二酚按质量比1：1组成的混合物；所述的催化剂为氯铂酸的异丙醇溶液。
上述的一种改进的3D打印光敏胶用树脂的制备方法，具体包括如下步骤：
将10g甲基含氢硅油和10g双季戊四醇六丙烯酸酯加入到500ml的三口烧瓶中，再加入0.01g对苯二酚，通入保护气体，搅拌并加热，升温至60℃，加入0.01g氯铂酸的络合物，搅拌下恒温3h，停止加热，待烧瓶温度降到室温，即得UV固化LED封装胶用树脂。
将上述所得的UV固化LED封装胶用树脂通过红外色谱仪(美国Nicolet公司380型)进行红外光谱分析，所得的红外光谱图如图1所示，从图1中可以看出，2165cm-1未见Si-H键的吸收峰，说明苯基含氢硅油和双季戊四醇六丙烯酸酯已成功的反应生成了UV固化LED封装胶用树脂。1635.43cm-1处峰形尖锐的吸收峰为Si-C6H5中芳环骨架振动吸收峰；1407.67cm-1是Si-乙烯基的吸收峰；1061.95cm-1处的宽而强的吸收带为Si-O-Si的反对称伸缩振动吸收峰，这是硅树脂的特征吸收峰。
本发明所得的改进的3D打印光敏胶用树脂涂膜后经385nmUV-LED灯照射预涂改进的3D打印光敏胶用树脂的载玻片的表面，按照指触法(用手指按压固化一段时间的改进的3D打印光敏胶用树脂的表面，以不粘手作为完全固化的标准，用改进的3D打印光敏胶用树脂完全固化时所用的最短时间来表征)，经检测，本发明的快干改进的3D打印光敏胶用树脂的固化时间为1s。
综上所述本发明所得的改进的3D打印光敏胶用树脂涂膜后快速固化性能，改进的3D打印光敏胶用树脂经涂膜固化后制成材料具有夜光效果。
实施例2
一种改进的3D打印光敏胶用树脂，按重量份数计算，其原料组成及含量如下：
所述的阻聚剂为对苯二酚、对羟基苯甲醚按质量比1：2组成的混合物；所述的催化剂为氯铂酸的四氢呋喃溶液。
上述的一种改进的3D打印光敏胶用树脂的制备方法，具体包括如下步骤：
将10g甲基含氢硅油和10g双季戊四醇六丙烯酸酯加入到500ml的三口烧瓶中，再加入0.01g对苯二酚，通入保护气体，搅拌并加热，升温至60℃，加入0.01g氯铂酸的络合物，搅拌下恒温3h，停止加热，待烧瓶温度降到室温，即得UV固化LED封装胶用树脂。
本发明所得的改进的3D打印光敏胶用树脂涂膜后经385nmUV-LED灯照射预涂改进的3D打印光敏胶用树脂的载玻片的表面，按照指触法(用手指按压固化一段时间的改进的3D打印光敏胶用树脂的表面，以不粘手作为完全固化的标准，用改进的3D打印光敏胶用树脂完全固化时所用的最短时间来表征)，经检测，本发明的快干改进的3D打印光敏胶用树脂的固化时间为5s。
综上所述本发明所得的改进的3D打印光敏胶用树脂涂膜后快速固化性能。
综上所述，本发明的改进的3D打印光敏胶用树脂采用的是UV固化配方，UV的高速固化提升了其固化速度，只有1-5s。
所述内容仅为本发明构思下的基本说明，而依据本发明的技术方案所作的任何等效变换，均应属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种改进的3D打印光敏胶用树脂，其特征在于，其化学结构如下所示：
其中：m为1-30范围内的整数。
2.权利要求1所述的一种改进的3D打印光敏胶用树脂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
1)按照重量分数称取如下的物质：
所述的阻聚剂为对苯二酚、2-叔丁基对苯二酚、2，5-二叔丁基对苯二酚、对苯醌、甲基氢醌、或者对羟基苯甲醚中的任意一种或两种以上的混合物；所述的催化剂为氯铂酸的异丙醇溶液、氯铂酸的四氢呋喃溶液、氯铂酸、RuCl2(PPh3)3、pd/Al2O3、pt/Al2O3、高分子金属络合催化剂、或者有机硅高分子金属络合催化剂中的任意一种或两种以上的混合物；
2)将苯基含氢硅油和双季戊四醇六丙烯酸酯加入到一个反应容器中，再加入阻聚剂，通入保护气体，搅拌并加热，升温至60～80℃，加入催化剂，搅拌下恒温3～5h，停止加热，待温度降到室温，即得改进的3D打印光敏胶用树脂。
3.根据权利要求1所述的一种改进的3D打印光敏胶用树脂的制备方法，其特征在于：各反应原料和重量份数如下：
所述的阻聚剂为2-叔丁基对苯二酚、2，5-二叔丁基对苯二酚按质量比1：1组成的混合物；所述的催化剂为氯铂酸的异丙醇溶液。
4.根据权利要求1所述的一种改进的3D打印光敏胶用树脂的制备方法，其特征在于：各反应原料和重量份数如下：
所述的阻聚剂为对苯二酚、对羟基苯甲醚按质量比1：2组成的混合物；
所述的催化剂为氯铂酸的四氢呋喃溶液。
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